О 3G антеннах

Прежде чем непосредственно затронуть тему о 3G антеннах, необходимо оглянуться в прошлое. Всё дело в том, что с момента, когда в конце XIX века миру было даровано такое гениальное открытие, как радио или, иными словами, первая система беспроводной передачи сигнала, ничего принципиально нового в цепочке: источник сигнала – передающая антенна – приёмная антенна – непосредственно приёмник, не придумано. Безусловно, что за эти годы прогресс в системах связи не стоял на месте, а стремительно совершенствовался, и появились ретрансляторы для увеличения дальности действия сигнала, всевозможные усилители, фильтры, декодеры для улучшения качества всё того же сигнала. И всё-таки, это не более чем своеобразные апгрейды той первой изначальной конструкции. А вот антенне в этой системе отводится довольно важная роль. О ней и поговорим ниже.

 В принципе, нас интересуют сейчас только непосредственно  3G антенны , ибо если говорить в целом, то только для поверхностного рассмотрения вопроса потребуется довольно внушительных размеров фолиант. Но для начала давайте ещё раз посмотрим, что собой представляет технология 3G. Собственно говоря, это всё та же глобальная система сотовой связи только совершенно нового поколения и качественно отличающаяся своими потенциальными возможностями. Это, прежде всего, более высокая скорость интернета и более высокое качество сигнала. Кроме того, улучшенные видеовозможности девайсов и снижение электромагнитного излучения. Подобная положительная динамика была достигнута, в первую очередь, переводом сигнала в более высокочастотный диапазон. Не вдаваясь в математическую точность цифр, отметим, что основные поставщики услуг 3G связи используют диапазон в пределах 2000 МГц. 

 Впрочем, помимо положительных моментов в использовании высокочастотного сигнала есть и подводные камни. Тут дело в следующем – сигнал высокой частоты довольно плохо преодолевает препятствия, при этом не плохо от них отражаясь. Устойчивый приём, в принципе, возможен только в пределах прямой видимости базовой станции. Бесспорно, что для увеличения зоны покрытия используются ретрансляторы, но суть дела от этого не меняется – качественная 3G связь возможна только при отсутствии препятствий между передающей и приёмной антеннами. И ключевое слово здесь - антенна.

 Теперь о том, почему именно  3G антенна, а не обычная или, скажем,  антенна  стандарта  GSM . Ведь если просто взглянуть на них, то внешне они мало в чём отличаются. Действительно, за всё то время, что человечеству доступна беспроводная связь, конструктивные решения антенн практически не изменились. Однако большую роль играют не только форма антенны, но, прежде всего её геометрические размеры. Опять же, не вдаваясь в тонкости такой науки, как радиофизика, стоит отметить, что размеры антенны тесно связаны с длиной полуволны передаваемого сигнала. Для широкополосных антенн, то есть способных принимать сигналы в довольно широком частотном диапазоне, данное соответствие не играет критической роли. Но, приобретая в количестве, теряется в качестве, что абсолютно недопустимо при технологии 3G. Собственно говоря, никакой технологии тогда не получится, ибо речь идёт о конкретной частоте и необходимо максимальное соответствие геометрических размеров и длины полуволны. Именно поэтому  антенна  стандарта  GSM  будет абсолютно бесполезна для, скажем,  3G модема  . Не получится в этом случае ни скоростного интернета, ни качественной видеотрансляции, ни прочих благ современных технологий. По этой же самой причине нет смысла заниматься собственным конструированием, если только ваша фамилия не Кулибин. Возможно, вам и удастся добиться определённого результата, но тогда это будет равносильно чуду и затмит многолетнюю работу не одной сотни разработчиков.

 О конструктивных решениях и видах 3G антенн. При всём консерватизме определённое (правда, весьма скудное) разнообразие имеется. По сути, есть два вида – магнитные (или мобильные) и направленные. Существует ещё и третий вид – круговые 3G антенны. Но они, скорее, улучшенная или более мощная разновидность мобильной антенны – потому их упомянем чуть ниже. А пока – магнитные антенны. В принципе, представляет собой широконаправленную антенну (не путать с широкополосной). Используются, как правило, в случаях, когда направление на базовую станцию или ретранслятор постоянно меняется, то есть приёмник сигнала перемещается. Идеальное решение для электронных устройств в автомобиле. Кстати, и своё название – магнитная антенна – получила по этой же причине: за счёт магнита в корпусе антенна удобно и надёжно крепится на крыше автомобиля. Сигнал от антенны в приёмник передаётся по коаксиальному кабелю длинной 1,5 – 3 метра, не более. Тут следует отметить это, как важный момент – при всех положительно улучшающихся качествах современных коаксиальных кабелей там происходит определённая потеря мощности сигнала. И чем больше длина кабеля, тем, соответственно, больше потеря мощности. Поэтому не рекомендуется наращивание длины кабеля сверх того, что установлено производителем, и тем более использовать первый попавшийся на глаза кабель. 

 Можно использовать магнитную антенну и в стационарных условиях, если вы уверены, что получите при этом качественный сигнал. Но, всё-таки, для этих целей больше подойдёт направленная антенна, которую можно достаточно точно сориентировать на базовую станцию или ретранслятор. В конструкции подобных антенн, помимо активных элементов, как правило, есть небольшой рефлектор (или отражатель), который перенаправляет волны на активные приёмные элементы. Направленные  антенны  гораздо мощнее магнитных именно из-за узкого спектра захвата высокочастотного сигнала. Основная задача в данном случае заключается лишь в точном расположении антенны, и при её решении вам будут доступны все возможности высокоскоростной и высококачественной 3G связи. 

 Ну и обещанные пара слов о круговых 3G антеннах. Как уже отмечалось, по своему конструктивному решению, они аналог магнитных антенн. Только в десятки раз отличающиеся в большую сторону, как по геометрическим размерам, так и по мощности и, соответственно, по стоимости. Применяются на значительном удалении от передающих станций. Например, на яхтах. Их размеров и мощности хватает для улавливания даже самого слабого высокочастотного сигнала. Но о популярности данного вида можно будет вести речь, когда большая часть населения сможет позволить себе не только 3G связь, но и яхты.

 А пока стоит остановиться на том, что стоимость более «народных»  3G антенн  не столь высока, чтобы изобретать велосипед, когда он есть под боком. Остаётся сделать правильный выбор и наслаждаться возможностями современных технологий.